I.Основная часть
1.1 Влияние различных примесей на качество питьевой воды.
В Усть-Каменогорске по трубопроводам перемещается более 5 млрд.т (кубометров) воды и стоков. Суммарная протяженность подземных трубопроводов более 33 тыс. км.,:71% которых стальные, 27%- из чугуна, более 1%- из железобетона и всего 120 км или 0,2% - из полимерных материалов. Конечно, вода проходит на городских водоочистных сооружениях серьезную многоступенчатую обработку, но в повседневной жизни мы часто сталкиваемся с эффектом ее «вторичного заражения». Водопроводные коммуникации в большинстве случаев уже давно исчерпали свой ресурс, и, соответственно, даже очищенная вода, протекая по многим километрам старых, ржавых и гнилых труб, насыщается ржавчиной, частичками грязи, различной органикой и другими вредными примесями. Такая вода не пригодна для питья и к тому же прибавляет забот в хозяйстве – ломаются бытовые приборы, выходят из строя смесители, на самой сантехнике появляются отвратительные темные разводы, которые отмываются с трудом. Изношенные трубопроводы влияют на здоровье граждан. Вода является составной частью каждой клетки человеческого тела и, как установили ученые, влияет на структуру ДНК. Если организм в течении длительного времени потребляет воду, содержащую ряд вредных веществ в количествах, превышающих минимально допустимые, то их отрицательное влияние отражается не только на здоровье нынешнего поколения, но и на воспроизводстве последующих. Внутренние отложения на металлических трубопроводах представляют собой смесь, состоящую из ржавчины, солей тяжелых металлов, карбонатов и целых колоний различных железобактерий в виде налетов от красно-черного до черно-коричневого цвета. Они живут и размножаются, питаясь оксидами железа и элементами, содержащимися в протекающей воде.
ГОСТ норма по СанПину Таблица №1
| Тип примесей; санитарно-гигиенические и медицинские последствия | Норма по СанПину (мг/л) | Тип и назначение фильтра |
| Посторонние примеси Потребление человеком вредных посторонних примесей недопустимо. Вода непригодна для приготовления пищи и хозяйственно-бытовых нужд | Мутность – не более 1,5 мг/л Цветность – не более 20 градусов | Фильтр-осветлитель Удаление из воды суспензированных частиц, гидрооксидов, металлов, песка, глины, ила, планктона, коллоидных образований |
| Fe, Mn Избыток железа вызывает заболевания печени, увеличение риска инфаркта. Снижение репродуктивной функции организма, заболевания костной системы. Появление желтых и рыжих трудноудаляемых пятен на белье и синтетических изделиях. | Железо – не более 0,3 мг/л Марганец – не более 0,1 мг/л | Фильтр-обезжелезиватель Удаление из воды избытка железа и марганца |
| Соли жесткости и тяжелых металлов Вода не пригодна для хозяйственно-бытовых нужд, сильное образование накипи, чрезмерный расход мыла, стирального порошка. Плохое разваривание мяса и овощей. Тяжелые металлы способствуют заболеваниям нервной системы и почек. Повышается риск заболевания раком. | Общая жесткость не более 7 мг экв/л Ртуть – не более 0,001 мг/л Свинец – не более 0,1 мг/л | Фильтр-умягчитель Удаление из воды солей жесткости: кальция, магния, ртути, свинца и др.тяжелых металлов |
| Cu, Zn и т.д. Медь – раздражение желудка, цирроз печени. Цинк – вяжущий вкус воды, угнетает окислительные процессы в организме, вызывает анемию. Мышьяк – токсичное вещество, канцероген, провоцирует рак кожи. Недостаток фтора приводит к кариесу зубов. Избыток фтора – к флюорозу зубов. Нитриты и нитраты повышают риск рака желудка. | Медь – не более 1 мг/л Цинк – не более 5,0 мг/л Мышьяк – не более 0,05 мг/л Фтор – в пределах 0,7-1,5 мг/л Нитраты – не более 15 мг/л | Фильтр ионитовый Очистка воды от меди, цинка, молибдена, мышьяка, нитратов, фтора |
| Нефтепродукты, пестициды и радионуклиды Нефтепродукты – толуол, бензол повышают риск рака крови, являются токсичными для кроветворной системы человека. Придают воде неприятный запах. Пестициды , радионуклиды вызывают рак. | Бензол, толуол – не более 0,5 мг/л Фенол – не более 0,001 градусов Стронций-90 – не более 410-10 кю/л Радий-226 – не более 1,210-10 кю/л | Фильтр угольный тонкой очистки Удаление запаха. Очистка воды от следов хлоры, нефтепродуктов, фенола, поверхностно-активных веществ (ПАВ), хлороорганических пестицидов, частично от мышьяка, свинца, ртути, радионуклидов и др.примесей. |
| Биологическое заражение Заражение воды патогенными бактериями и вирусами вызывает тяжелые заболевания. | Коли-индекс – не более 3 | УФО (ультрафиолетовая обработка воды) Обеззараживание воды от патогенных бактерий и вирусов использованием бактерицидного излучения. |
| Хлороорганика приводит к поражению печени, почек, нервной, иммунной и сердечнососудистой систем. | Запах – не более 2-х баллов Привкус – не более 2-х баллов Цветность – не более 20 градусов | Дезодоратор-обеззараживатель Обеззараживание, дезодорация, разрушение хлороорганики и окрашенных коллоидов. |
| Недостаток фтора и йода Флюс скелета и зубов, остеохондроз. | Фтор – в пределах 0,7-1,5 мг/х Йод – по медицинским нормам | Йодирование и фторирование воды Обеззараживание при эпидемиях, при базедовой болезни, введение в воду недостающих компонентов, например, фтора. |
Существуют требования СанПина 2.1.4 1074-01 о предельно допустимой концентрации элементов в воде.[7] В случаи их нарушения происходят серьезные нарушения в организме человека, данные указаны в таблице.
В третьей графе предлагаются фильтры для снижения концентрации данных веществ в воде.
1.2 Программа по улучшению качества питьевой воды и очистке ее от примесей «Чистая вода». Методы очистки воды в г. Усть-Каменогорске.
Для улучшения качества питьевой воды правительством была разработана программа «Чистая вода». [10]
Как было запланировано изначально, программа «Чистая вода» должна была решаться совместными усилиями фирм «Штокхаузен» и «Альдос» (Германия), «Штокхаузен – Евразия», «Москва – Штокхаузен – Пермь» (Россия), Казахстанско – Германско-Российского Экоцентра, института «Чистой воды» и новых технологий ВКГУ, ВКО акимата, ВКО управление и фонда охраны окружающей среды, предприятия УК «Водоканал», а также из республиканского бюджета. В программу были включены экологические проекты, направленные на улучшение состояния питьевой воды в регионе, требующие значительных затрат на их реализацию – свыше 4 млрд. тенге. Ежегодно требовалось 1,5 млрд. тенге, однако финансирование осуществлялось лишь на 30%, да и то за счет вышеперечисленных предприятий, а из республиканского бюджета денег не выделялось.
Основным источником финансирования мероприятий природоохранных программ по областному бюджету является ВК областной фонд охраны окружающей среды, доходы которого складываются из 50% сбора платежей, взысканных сумм, штрафов и ущербов за загрязнение окружающей среды и составляют в последние два года около 200 млн. тенге/год. Анализ исполнения сметы расходов фонда за 2007 год показывает следующие распределение по статьям (%): выполнение природоохранных экологических программ – 34, программы «Чистая вода» - 22, ведение экологического мониторинга – 4, организация экологического просвещения – 1, прочие расходы – 39. За счет средств фонда в 2000-2001 гг выполнены мероприятия программы «Чистая вода» по городам и районам области на общую сумму 73 млн. тенге.
По охране водных ресурсов в г. Усть-Каменогорске затраты составили 9,2 млн. тенге, хотя всего было выделено 94 млн. тенге. Объем сброса в бассейн реки Иртыш предприятием «Водоканал» составляет 2200-2600 т/год, а по БПК – 800-1000 т/год. Из этих данных видно, что «Водоканал» является одним из основных источников загрязнения воды из-за недостаточной мощности очистительных сооружений и следовательно, возникает острейшая проблема повышения степени очистки городских (смешанных) сточных вод, которые затем сбрасываются в природные воды. Несмотря на то, что на предприятии ведется внедрение новейших технологий с современным оборудованием по очистке сточных вод, качество нашей питьевой воды оставляет желать лучшего. А все потому, что новейшее оборудование применяется лишь на стадии первичного и вторичного отстаивания воды, что не дает существенного результата из-за сильнейшей загрязненности исходной воды, а для воды улучшенного качества необходимо минимум три стадии очистки воды с использованием новейших технологий. Для улучшения качества питьевой воды необходимы установки и оборудование, разработанные с учетом экологических особенностей нашего региона. К тому же, при обеззараживании воды, для предотвращения различных заболеваний, производится дезинфекция воды различными реагентами, содержащими активный хлор. С целью перестраховки в воду часто подают гораздо большую дозу хлора, чем положено. Однако переизбыток хлора еще более вреден для здоровья, чем недостаток.
Также 24.11.2008- в Казахстане успешно стартовала программа «Питьевая вода» см. приложение Б
1.3 Альтернативные методы очистки воды.
В связи свыше перечисленными факторами особенно актуальны вопросы поиска новых источников водоснабжения, например таких, как атмосферная влага.
Она состоит, главным образом, из водяного пара и его конденсата (капелек воды и кристалликов льда) объемом в 12,9 тысячи кубокилометров. Это в 6 раз больше объема воды во всех реках мира.
Условные запасы атмосферной влаги в Казахстане, по расчетам специалистов, составляют 69 км3., что почти в 2 раза превышает расчетные запасы подземных вод.
Интерес к этой идее возрастает, если принять к сведению объективные обстоятельства: